Perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam

A.    Latar Belakang

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan kumpulan pengetahuan tersusun secara sistematis yang didasarkan pada penyelidikan dan interpretasi terhadap peristiwa-peristiwa atau gejala alam melalui metode dan sikap ilmiah. Ilmu ini terus berkembang, bertambah luas, dan mendalam sesuai dengan hasil-hasil penemuan dan penyelidikan baru, menyebabkan timbulnya cabang-cabang ilmu yang dikenal sebagai: Fisika, Kimia, Biologi, dan Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa (IPBA). Dalam perkembangannya, ternyata banyak proses yang penjelasannya memerlukan bantuan dari dua atau lebih cabang ilmu yang merupakan kombinasi dari cabang-cabang yang telah ada, seperti Kimia Fisika, Biokimia, Biofisika, dan Geofisika. Pembagian IPA dalam berbagai cabang tersebut sebenarnya untuk lebih mempermudah mempelajari alam seisinya dari sudut pandang tertentu. Namun di luar dari pada itu, satu hal yang pasti, yakni sasaran yang diselidiki, diuraikan, dan dibahas adalah satu, yaitu alam semesta yang meliputi: asal mula alam semesta dengan segala isinya, termasuk proses, mekanisme, sifat benda maupun peristiwa yang terjadi.

Rasa ingin tahu dan terbentuknya ilmu pengetahuan

Beberapa binatang sudah mempunyai otak, sehingga mempunyai daya piker namun terbatas pada insting (naluri) dan upaya mempertahankan diri serta turunannya. Insting tersebut terutama ditujukan untuk kelangsungan hidupnya seperti memperoleh makanan, perlindungan diri dan perkembangbiakan. Aktivitas hewan tersebut ternyata tidak berubah dari masa ke masa dan dinyatakan sebagai idle curiousity. Sedangkan manusia di samping mempunyai naluri dan nurani, manusia juga memiliki nalari. Dengan nalari itu, manusia menggunakan kemampuan otaknya untuk melakukan penalaran, pemikiran logis dan analisis. Berlandaskan kemampuan tersebut maka pengetahuan yang diperoleh saat ini merupakan dasar dari munculnya rasa ingin tahu manusia tersebut selalu berkembang (curiousity). Dengan nurani, manusia selalu ingin berbuat baik untuk dirinya dan lingkungannya.

Secara sederhana perkembangan rasa ingin tahu dimulai dengan pertanyaan apa atau “what” tentang sesuatu, dan dilanjutkan dengan pertanyaan bagaimana atau “how” dan mengapa atau “why”. Sebagai contoh adalah perkembangan rasa ingin tahu anak-anak terhadap suatu benda, maka pertanyaan yang diajukan oleh anak pada usia sekitar dua tahun adalah “apa” nama benda tersebut, misalkan benda tersebut adalah pensil. Pertanyaan selanjutnya yang akan muncul pada usia menjelang TK adalah “bagaimana” menggunakannya. Setelah usianya lebih dewasa lagi, maka pertanyaan yang akan muncul di benaknya adalah “mengapa” pensil dapat digunakan untuk menulis? Dengan mendapatkan jawaban yang sesuai dengan pertanyaan yang diajukan, maka anak tersebut akan mendapatkan pengetahuan baru dan sekaligus rasa ingin tahunya terjawabkan.

Adanya kemampuan berpikir pada manusialah yang menyebabkan terus berkembangnya rasa ingin tahu tentang segala yang ada di alam semesta. Pengetahuan yang diperoleh dari alam semesta ini selanjutnya merupakan dasar dari pengembangan ilmu pengetahuan alam (IPA). Dengan akal yang dimiliki manusia, semua pengetahuan dapat diturunkan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Informasi yang dapat disimpan dan diajarkan kepada generasi berikutnya, ditambah dengan pengetahuan yang diperoleh saat itu maka informasi tentang pengetahuan ini akan terus bertambah dan berkembang dari generasi ke generasi berikutnya.

Berdasarkan uraian di atas, maka secara sederhana urutan perkembangan ilmu dimulai dari rasa ingin tahu terhadap sesuatu maka dilakukan suatu pengamatan. Berdasarkan pengamatan berulangkali diperoleh pengalaman. Berdasarkan pengamatan dan pengalaman yang terus-menerus diperoleh pengetahuan, semisal sifat dari benda yang diamati. Kumpulan pengetahuan tentang sesuatu yang didapatkan secara sistematis dinyatakan ilmu pengetahuan.

B.     Rumusan Masalah

a.       Bagaimana Perkembangan dan Pengembangan Ilmu Pengetahuan Alam ?

b.      Bagaimana Pengaruh Ilmu Pengetahuan Alam?

c.       Bagaimana Peranan  Ilmu Pengetahuan Alam?

C.     Tujuan Penulisan Makalah

Sejak dilahirkan di muka bumi ini, manusia bersentuhan dengan alam. Persentuhan dengan alam menimbulkan pengalaman. Alam memberikan rangsangan kepada manusia melalui pancaindra merupakan alat komunikasi antara alam dengan manusia yang membuahkan pengalaman.

Manusia sebagai makhluk berpikir dibekali hasrat ingin tahu tentang benda dan peristiwa yang terjadi disekitarnya termasuk juga ingin tahu tentang dirinya sendiri. Hal ini mendorong manusia untuk memahami dan menjelaskan gejala gejala alam, baik alam besar (makrokosmos) maupun alam kecil (mikrokosmos) serta memecahkan masalah yang dihadapi.

Dengan adanya makalah ini diharapkan dapat membantu para mahasiswa dan masyarakat dalam mengikuti perkembangan dan pengembangn ilmu pengetahuan alam yang berkaitan dengan materi yang dikaji dalam Ilmu Alamiah Dasar, sebagaimana yang kita ketahui ilmu alam tersebut selalu mengalami perubahan atau perkembangan dari zaman ke zaman yang melahikan ilmuan ilmuan baru seperti Ahli Astronomi, Ahli Kimia, Ahli Fisika.

D.    Metode Ilmiah

Manusia memiliki kecenderungan untuk menanggapi rangsangan yang ada di sekitarnya, termasuk gajala-gejala di alam semesta ini. Tanggapan terhadap gejala-gejala dan peristiwa-peristiwa yang ada ini di alam semesta ini akan menjadi sebuah pegalaman yang akan terus berkembang karena rasa keingin tahuan manusia. Pengalaman-pengalaman inilah yang nantinya menjadi pengetahuan dan diwariskan kepada generasi berikutnya.

Ilmu tentang alam merupakan kegiatan manusia yang bersifat aktif dan dinamis. Artinya, hasil percobaan yang dilakukan manusia akan menghasilkan suatu konsep yang mendorong dilakukannya percobaan-percobaan berikutnya, karena ilmu alam bertujuan untuk mencari kebenaran yang relatif dari suatu hal.

Tidak semua pengetahuan dapat disebut ilmu, karena ilmu merupakan pengetahuan yang cara mendapatkannya harus memenuhi syarat tertentu. Adapun syarat-syarat suatu pengetahuan dapat dikatakan sebagai ilmu adalah sebagai berikut:

1.      Logis

Pengetahuan tersebut masuk akal dan sesuai dengan kaidah-kaidah ilmu pengetahuan.

2.      Objektif

Pengetahuan yang didapat harus sesuai dengan objeknya dan didukung oleh fakta empiris.

3.      Metodik

Pegetahuan diperoleh dengan cara-cara tertentu yang teratur, dirancang, diamati, dan dikontrol.

4.      Sistematik

Pengetahuan disusun dalam satu sistem yang saling berkaitan dan menjelaskan satu sama lain sehingga menjadi satu kesatuan yang utuh.

5.      Universal

Pengetahuan berlaku untuk siapa saja dan di mana saja yaitu dengan cara eksperimentasi yang sama akan diperoleh hasil yang sama.

6.      Komulatif

Berkembang dan tentatif, sesuai dengan khasanah ilmu pengetahuan yang selalu bertambah dengan hadirnya ilmu pengetahuan yang baru. Ilmu pengetahuan yang terbukti salah harus diganti dengan ilmu pengetahuan yang benar.

Untuk mencapai kebenaran, yakni persesuaian antara pengetahuan dan objeknya, tidaklah terjadi secara kebetulan, tetapi harus menggunakan prosedur atau metode yang tepat, yaitu prosedur atau metode ilmiah (scientific method) .Adapun Kelebihan dan kekurangan ilmu alamiah ditentukan oleh metode ilmiah, maka pemecahan segala masalah yang tidak dapat diterapkan metode ilmiah, tidaklah ilmiah.

Perkembangan dan Pengembangan Ilmu Pengetahuan Alam

Awal dari IPA dimulai pada saat manusia memperhatikan gejala-gejala alam, mencatatnya kemudian mempelajarinya. Pengetahuan yang diperoleh mula-mula terbatas pada hasil pengamatan terhadap gejala alam yang ada. Kemudian makin bertambah dengan pengetahuan yang diperoleh dari hasil pemikirannya. Selanjutnya dari peningkatan kemampuan daya pikirnya manusia mampu melakukan eksperimen untuk membuktikan dan mencari kebenaran dari suatu pengetahuan. Dari hasil eksperimen ini kemudian diperoleh pengetahuan yang baru. Setelah manusia mempu memadukan kemampuan penalaran dengan eksperimen ini lahirlah IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) sebagai suatu ilmu yang mantap.

Perkembangan IPA itu sendiri mulai berkembang sangat lambat antara abad 15-16. Namum perkembangan IPA lebih pesat setelah adanya konsep Copernicus yang kemudian diperkuat Galileo (konsep geosentris ® konsep heliosentris), dikenal sebagai permulaan abad ilmu pengetahuan modern (kebenaran  berdasarkan induksi). Di awal abad 20 perkembangan ipa khususnya bidang fisika makin berkembang pesat setelah konsep fisika kuantum dan relativitas dan bermunculan beberapa fisikawan yang terkenal seperti newton. Hal tersebut perlu di rebisi dan penyesuaian dengan konsep ilmu pengetahuan ke ara pemikiran yang modern.

Perkembangan ipa tidak jauh dari kaitan Landasan Ilmu Pengetahuan itu sendiri antara lain :

1.      Hipotesis

Merupakan strata ilmu yang paling rendah, berupa dugaan atau prediksi yang diambil berdasarkan pengetahuan atau teori yang sudah ada untuk menjawab penelitian yang sedang dilakukan.

2.      Teori

Merupakan strata ilmu yang lebih tinggi dari hipotesis, berupa landasan ilmu yang telah teruji kebenarannya, namun teori masih mungkin untuk dikoreksi dengan teori baru yang lebih tepat.

3.      Hukum dan dalil

Merupakan strata ilmu yang paling tinggi, berupa teori yang telah diuji terus-menerus dan diketahui tidak ditemukan adanya kesalahan

        Pengetahuan menjadi displin ilmu seperti yang dapat kita lihat sebagai berikut

Ilmu Pengetahuan Alam		Ilmu Sosial dan Budaya
Sains Fisik	Sains Hayati (Biologi)
·         Fisika ·         Kimia ·         Astronomi ·         Geologi ·         Mineralogi ·         Geografi ·         Geofisika ·         Meteorologi ·         Oseanologi ·         Dll	·         Botani ·         Zoologi ·         Mikrobiologi ·         Kesehatan ·         Palaentologi ·         Fisiologi ·         Taksonomi ·         Dll	·         Bahasa ·         Sosiologi ·         Pendidikan ·         Sejarah ·         Antropologi ·         Etnologi ·         Seni dan Budaya ·         Psikologi ·         Ekonomi ·         Dll
Didukung oleh Matematika/Statistika dan Informatika

 Perkembangan IPA Menjadi Berbagai Disiplin Ilmu

Ilmu pengetahuan akan terus berkembang sejalan dengan sifat manusia yang tidak pernah merasa puas dengan apa yang sudah dipunyai atau diketahuinya. Berdasarkan hal tersebut, maka ilmu pengetahuan merupakan siklus ilmu dengan penelitian sebagai intinya yang tidak pernah terputus. Bahkan ia akan semakin membesar dan meluas.

Penggolongan IPA menjadi “klasik” dan “modern” sama sekali bukan berkaitan dengan waktu maupun klasifikasi bidang ilmu. Penggolongan ini lebih mengacu kepada konsepsi, yaitu cara berpikir, cara memandang, dan cara menganalisis suatu fenomena alam.

IPA klasik yang telaahannya mengikuti kaidah ilmu tradisional berdasarkan pengalaman, kebiasaan, dan bersifat makroskopik. Sedangkan IPA modern yang bersifat mikroskopik, muncul berdasarkan penelitian maupun pengujian dan telah diadakan pembaharuan yang dikaitkan dengan berbagai disiplin ilmu yang ada.

2.      Sejarah Perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam

a. Zaman Kuno

Pengetahuan yang dikumpulkan pada zaman kuno berasal dari kemampuan mengamati dan membeda-bedakan, serta dari hasil percobaan yang sifatnya spekulatif atau trial and error. Semua pengetahuan yang diperoleh diterima sebagaimana adanya, belum ada usaha untuk mencari asal-usul dan sebab akibat dari segala sesuatu.

Pada saat manusia mulai memiliki kemampuan menulis membaca dan berhitung maka pengetahuan yang terkumpul dicatat secara tertib dan berlangsung terus menerus. Misalnya dari pengamatan dan pencatatan peredaran matahari, ahli astronomi Babilonia menetapkan pembagian waktu, tahun dibagi dalam 12 bulan, minggu dibagi dalam 7 hari dan hari dalam 24 jam. Selanjutnya jam dibagi dalam 60 menit dan menit dalam 60 detik. Kemudian satuan enam puluh ini juga digunakan untuk

pengukuran sudut, 60 detik sama dengan 1 menit, 60 menit sama dengan 1 derajad dan satu lingkaran penuh sama dengan 360o.

Demikian pula ahli Babilonia dapat meramalkan terjadinya gerhana matahari, tiap 18 tahun tambah 10 atau 11 hari. Ini terjadi kira-kira 3000 SM.

Pada tahun 2980-2950 SM telah dapat dibangun piramid di Mesir untuk menghormati dewa agar tidak terjadi bahaya banjir di sungai Nil. Pembangunan piramid itu menunjukkan bahwa pengetahuan teknik bangunan dan matematika khususnya geometri dan aritmatika telah maju. Kurang lebih tahun 1.600 SM orang mesir telah menghitung keliling lingkaran sama dengan tiga kali garis tengahnya sedang luas lingkaran sama dengan seperdua belas kuadrat kelilingnya.

b. Zaman Yunani Kuno

Perkembangan ilmu pengetahuan berkembang pesat sekali pada zaman Yunani, disebabkan oleh kemampuan berpikir rasional dari bangsa Yunani. Pada tahap ini manusia tidak hanya menerima pengetahuan sebagaimana adanya tetapi secara spekulatif mencoba mencari jawab tentang asal-usul dan sebab-akibat dari segala sesuatu.

              Thales (624-548 SM)

Ahli filsafat dan matematika, pelopor dari segala cabang ilmu. Ia dianggap orang pertama yang mempertanyakan dasar dari alam dan segala isinya. Thales berpendapat bahwa pangkal segala sesuatu adalah air: dari air asal segala sesuatu, kepada air pula ia akan kembali. Disamping itu dia juga menyatakan bahwa bintang mengeluarkan cahaya sendiri, sedangkan bulan menerima cahaya dari matahari.

2.      Anaximenes (588-526 SM)

Berpendapat bahwa zat dasar adalah udara. Segala zat terjadi dari udara yang merapat dan merenggang. Pendapat ini mungkin dihubungkan dengan kenyataan bahwa manusia itu tergantung kepada pernafasan.

3.      Anaximander (610-546 SM)

Berpendapat langit dengan segala isinya itu mengelilingi bumi dan sebenarnya langit yang nampak itu hanya separohnya

4.      ]Heraklitos (535-475 SM)

Menyatakan bahwa api adalah asal segala sesuatu, sebab api ini yang menggerakkan sesuatu, menghidupkan alam semesta, yang berubah-ubah sifatnya didalam proses yang kekal. Yang kekal hanyalah perubahan, segala sesuatu adalah mengalir.

5.      Pythagoras (580-499 SM)

Mengemukakan 4 unsur dasar yaitu bumi, air, udara, dan api. Dalam bidang matematika menemukan dalil yang terkenal yaitu bahwa kuadrat panjang sisi miring sebuah segi tiga siku-siku sama dengan jumlah kuadrat panjang kedua sisi sikusikunya.

6.      Empedokles (495-435 SM)

Menerima 4 unsur dasar menurut Pythagoras dan menyatakan bahwa sifat segala benda terjadi dari pencampuran keempat unsur itu dalam perbandingan yang berbeda. Keempat unsur itu adalah sifat panas, dingin, basah dan kering. Kering dan dingin membentuk bumi, panas dan kering unsur pembentuk api. Air dari basah dan dingin, udara dari basah dan panas. Selain itu juga dinyatakan bahwa segala benda yang sejenis akan tarik menarik,  sedang yang berlawanan akan tolak menolak.

7.      Leukippos dan Demokritos (460-370 SM)

Dalam mencari unsur dasar dari segala sesuatu Leukippos & Demokritos mengemukakan teori atom sebagai berikut : Zat memiliki bangun butir. Segala zat terdiri atas atom, yang tidak dapat dibagi, tak dapat dimusnahkan tak dapat diubah. Atom-atom dapat berbeda dalam jumlah dan susunan atom. Semua perubahan akibat dari penggabungan dan penguraian atom menurut hukum sebab akibat. Tidak ada masalah kebetulan dan ciptaan. Yang ada hanyalah atom dan kehampaan

8.      Plato (427-345 SM)

Menyangkal teori atom, yang menganggap bahwa kebaikan dan keindahan itu timbul dari sebab-akibat mekanik. Plato menyatakan bahwa pengetahuan yang benar adalah yang sejak semula telah ada dalam alam pikiran atau alam ide. Apa yang nampak oleh pancaindera hanyalah bayangan belaka. Pengalaman yang kekal dan benar adalah yang telah dibawa oleh roh dari alam yang gaib.

9.      Aristoteles (384-322 SM)

Menerima 4 unsur dasar: tanah, udara, air dan api dan menambahkan unsur yang kelima yaitu eter atau "quint essentia". Ia menganggap unsur yang satu dapat berubah menjadi unsure yang lain, kecuali eter yang tak dapat berubah. Dari air dan tanah yang menjadi masak terjadi garam, biji dan logam. Emas adalah logam yang tidak mengandung tanah. Logam perak, tembaga, timah putih dan besi, pada dasarnya banyak mengandung tanah. Semua logam akan mengalami proses memasak menjadi logam mulia, yaitu emas. Pendapat bahwa unsur berubah menjadi unsur lain inilah yang menjadi dasar dari alkimia untuk mengubah logam biasa menjadi emas. Pendapat Aristoteles yang lain adalah bahwa untuk mencari pengetahuan yang benar adalah dengan jalan pikiran secara deduktif. Berbeda dengan Plato, Aristoteles menyangkal bahwa pengetahuan yang benar itu berasal dari dunia yang gaib. Melainkan menghargai pengetahuan yang diperoleh dan dibuktikan dengan pancaindera.

1     Ptolomeus (127-151)

Berpendapat bahwa bumi sebagai pusat jagat raya, bintang dan matahari mengelilingi bumi (geosentrisme). Planet beredar melalui orbitnya sendiri dan terletak antara bumi dan bintang. Karya Ptolomeus ditulis sekitar tahun 150 dan diberi nama Syntaxis, yang kemudian oleh bangsa Arab dinamakan Almagest yang menjadi ensiklopedia dalam ilmu perbintangan. Pendapat dan pandangan dari Aristoteles serta Ptolomeus berpengaruh sangat lama sampai dengan menjelang zaman modern, yaitu sampai zaman Galileo, Geosentrisme diganti dengan heliosentris (matahari sebagai pusat jagat raya).

c. Zaman Pertengahan

Zaman Alkimia (abad 1-2)

Ahli alkimia menerima pendapat empat buah unsur dan bahkan menambahkan tiga lagi, yaitu: air raksa, belerang dan garam. Disini pengertian usur lebih dimaksudkan sebagai sifatnya daripada unsur itu

sendiri.

Air raksa = logam yang mudah menjadi uap.

Belerang = mudah terbakar dan memberi warna.

Garam = tak dapat terbakar dan bersifat tanah.

Zaman Latrokimia (latros = Tabib)

Beberapa cendekiawan Islam diantaranya :

1.      Al Khowarisni (825)

Menyusun buku Aljabar dan Artimatika yang kemudian mendorong penggunaan sistim desimal. Menurut catatan sejarah karya Al Khowarisni merupakan pengembangan dari karya bangsa Hindu yang bernama Aryabhata (476) dan Brahmagupta (628). Kemudian Omar Khayam (1043-1132) ahli matematika dan astronomi; Abu Ibnusina (atau Avicenna, 980- 1137) menulis buku tentang kedokteran.

Secara garis besar sumbangan bangsa Arab dalam pengembangan pengetahuan alam adalah:

1.      Menerjemahkan peninggalan bangsa Yunani, mengembangkannya dan kemudian menyebarkan ke Eropa dan selanjutnya dikembangkan di Eropa.

2.      Mengembangkan metode eksperimen sehingga memperluas pengamatan dalam lapangan kedokteran, obat-obatan, astronomi, kimia dan biologi.

3.      Memantapkan penggunaan sistim penulisan bilangan dengan dasar sepuluh dan ditulis dengan posisi letak, artinya nilai suatu angka terletak pada letaknya.

Contoh :

Bilangan 2132 = paling depan berarti dua ribuan, berturut-turut kebelakang, satu ratusan, tiga puluhan dan dua satuan. Cabang matematika elementer yaitu aljabar diawali dan dikembangkan bangsa Arab.

d. Zaman Modern, Timbulnya Ilmu Pengetahuan Alam

Pengetahuan yang terkumpul sejak zaman Yunani sampai abad pertengahan sudah banyak tetapi belum sistimatis dan belum dianalisis menurut jalan pikiran tertentu. Biasanya pemikiran diwarnai cara berpikir filsafat, agama atau bahkan mistik. Setelah alat sempurna dikembangkan metode eksperimen.

1.      Roger Bacon (1214-1294)

Menyatakan bahwa pada hakekatnya ilmu pengetahuan alam adalah ilmu yang berdasarkan kepada kenyataan yang disusun dan dibentuk dari pengalamnan, penyelidikan dan percobaan. Matematika merupakan dasar untuk berpikir dan merupakan kunci untuk mencari kebenaran dalam ilmu pengetahuan.

2.      Leonardo da Vinci (1452-1519)

Pernah menyatakan bahwa: Percobaan tidak mungkin sesat, yang tersesat adalah pandangan dan pertimbangan kita.

3.      Francis Bacon (1561-1626)

Berpendapat bahwa cara berfikir induktif merupakan satu-satunya jalan untuk mencapai kebenaran. Hanya percobaan dan penyelidikan yang menumbuhkan pengertian terhadap keadaan alam. Mulai saat itu kegiatan eksperimen ditingkatkansehingga cara memperoleh pengetahuan dilakukan dengan langkahlangkah:

1). Observasi dan pengumpulan data

2). Menyusun model atau ramalan generalisasi

3). Melakukan eksperimen untuk menguji ramalan atau generalisasi

sehingga diperoleh kesimpulan atau hukum yang lebih mantap.

4.      Nicolas Copernicus (1473-1543)

Ahli astronomi, matematika dan pengobatan.

Karyanya adalah:

1). Matahari adalah pusat dari sitim tatasurya (heliosentrisme)

2). Bumi mengelilingi matahari sedangkan bulan mengelilingi bumi.

5.      Johannes Keppler (1571-1630)

1.      Orbit dari semua planet berbentuk elips.

2.      Dalam waktu yang sama, maka garis penghubung antara planet dan matahari selalu melintas bidang yang luasnya sama

3.      Pangkat dua dari waktu yang dibutuhkan sebuah planet untuk mengelilingi matahari adalah sebanding dengan pangkat tiga dari jarak rata-rata planet itu dengan matahari.

6.      Galileo Galilei (1546-1642)

Antara lain menemukan 4 hukum gerak, penemuan tata bulan planet Jupiter, mendukung heliosentrisme dari Copernicus dan hukum Keppler. Ia juga menyatakan bahwa bulan tidak datar, penuh dengan gunung, planet Mercurius dan Venus tidak memancarkan cahaya sendiri dan juga menemukan 4 buah bulan pada planet Jupiter. Penemuannya ini didasarkan atas pengamatan dengan alat teropong bintangnya.

Perkembangan IPA sangat pesat setelah dikenalkannya konsep fisika kuantum dan relativitas pada abad 20. Konsep yang modern ini mempengaruhi konsep IPA secara keseluruhan dan menyebabkan adanya revisi serta penyesuaian-penyesuaian konsep ke arah yang modern. Dengan demikian, terdapat dua konsep IPA yang berkembang, yakni IPA Klasik dan IPA Modern.

3.      Peranan Ilmu Pengetahuan Alam

a.       Dalam Memenuhi Kebetuhan Manusia

Nana Syaodih S. (1997: 67) menyatakan bahwa sebenarnya sejak dahulu teknologi sudah ada atau manusia sudah menggunakan teknologi. Kalau manusia pada zaman dulu memecahkan kemiri dengan batu atau memetik buah dengan galah, sesungguhnya mereka sudah menggunakan teknologi, yaitu teknologi sederhana.

Terkait dengan teknologi, Anglin mendefinisikan teknologi sebagai penerapan ilmu-ilmu perilaku dan alam serta pengetahuan lain secara bersistem dan menyistem untuk memecahkan masalah. Ahli lain, Kast & Rosenweig menyatakan Technology is the art of utilizing scientific knowledge. Sedangkan Iskandar Alisyahbana (1980:1) merumuskan lebih jelas dan lengkap tentang definisi teknologi yaitu cara melakukan sesuatu untuk memenuhi kebutuhan manusia dengan bantuan alat dan akal sehingga seakan-akan memperpanjang, memperkuat, atau membuat lebih ampuh anggota tubuh, panca indera, dan otak manusia.

Menurut Iskandar Alisyahbana (1980) Teknologi telah dikenal manusia sejak jutaan tahun yang lalu karena dorongan untuk hidup yang lebih nyaman, lebih makmur dan lebih sejahtera. Jadi sejak awal peradaban sebenarnya telah ada teknologi, meskipun istilah “teknologi belum digunakan. Istilah “teknologi” berasal dari “techne “ atau cara dan “logos” atau pengetahuan. Jadi secara harfiah teknologi dapat diartikan pengetahuan tentang cara. Pengertian teknologi sendiri menurutnya adalah cara melakukan sesuatu untuk memenuhi kebutuhan manusia dengan bantuan akal dan alat, sehingga seakan-akan memperpanjang, memperkuat atau membuat lebih ampuh anggota tubuh, pancaindra dan otak manusia

 Sedangkan menurut Jaques Ellul (1967: 1967 xxv) memberi arti teknologi sebagai” keseluruhan metode yang secara rasional mengarah dan memiliki ciri efisiensi dalam setiap bidang kegiatan manusia”Pengertian teknologi secara umum adalah:

·         proses yang meningkatkan nilai tambah

·         produk yang digunakan dan dihasilkan untuk memudahkan dan meningkatkan kinerja

·         Struktur atau sistem di mana proses dan produk itu dikembamngkan dan digunakan

 Kemajuan teknologi adalah sesuatu yang tidak bisa kita hindari dalam kehidupan ini, karena kemajuan teknologi akan berjalan sesuai dengan kemajuan ilmu pengetahuan. Setiap inovasi diciptakan untuk memberikan manfaat positif bagi kehidupan manusia. Memberikan banyak kemudahan, serta sebagai cara baru dalam melakukan aktifitas manusia. Khusus dalam bidang teknologi masyarakat sudah menikmati banyak manfaat yang dibawa oleh inovasi-inovasi yang telah dihasilkan dalam dekade terakhir ini. Namun demikian, walaupun pada awalnya diciptakan untuk menghasilkan manfaat positif, di sisi lain juga juga memungkinkan digunakan untuk hal negatif.

b.      Dalam Perikebutuhan Manusia

Ilmu dalam bidang IPA dan pemanfaatannya dapat kita bedakan dalam IPA dasar atau murni, IPA terapan, dan teknologi. IPA dasar, IPA terapan, dan teknologi mengkaji bahan pokok yang sama, yaitu alam. Perbedaan ketiganya terletak pada aspek yang dikajinya. Menurut Amor et al. (1988) ilmuwan IPA dasar mencoba untuk memahami bagaimana alam bekerja. Sedangkan ilmuwan IPA terapan mencoba mencari cara untuk mengendalikan cara alam bekerja. Ahli teknologi memanfaatkan penemuan IPA dasar dan IPA terapan untuk membuat alat guna mengendalikan cara alam bekerja. Menurut White & Frederiksen (2000) IPA dapat dipandang sebagai proses untuk membentuk hukum, model, dan teori yang memungkinkan orang untuk memprediksi, menjelaskan, dan mengendalikan tingkah laku alam.

Konsep-konsep IPA dasar terbentuk dari keingintahuan mengenai sesuatu yang belum diketahui orang, keingintahuan itu menuntun ke arah mencari prinsip atau teori yang dapat diperoleh dari hasil pengkajian, yaitu melalui percobaan. Pengkajian ini merupakan pengkajian yang tidak bermaksud untuk mencari kondisi atau proses optimal yang diharapkan, melainkan hanya untuk memenuhi penjelasan dari objek (benda dan energi) dan peristiwa alam. Konsep-konsep IPA dasar merupakan konsep-konsep IPA mengenai kondisi, interaksi, dan peristiwa dari kondisi yang normal (biologi) atau ideal (fisika). Dalam konsep-konsep IPA dasar, seringkali ada variabel (parameter), yang dalam kenyataannya berpengaruh, tidak dimasukkan ke dalam konsep-konsepnya. Konsep-konsep itu sengaja disusun secara ideal atau normal agar berlaku umum, yang berarti dapat digunakan kapan saja dan dimana saja. Keberlakuan umum konsep-konsep tersebut luas, sehingga berfungsi sebagai konsep-konsep dasar bagi IPA terapan dan teknologi. Para ilmuwan menempatkan IPA dasar sebagai ilmu dasar bagi ilmu-ilmu terapan dan teknologi.

Dampak atau efek dari ilmu alamiah dan teknologi yang telah dikembangkan manusia dalam rangka memenuhi kebutuhannya sehingga lebih mudah dan menyenangkan dapat bersifat positif artinya benar-benar bermanfaat, dan dapat juga bersifat negatif, karena menimbulkan akibat sampingan. Akibat itu bila dibiarkan akan membawa malapetaka. Karena itu, manusia setalah mengetahui beberapa hasil ilmu alamiah dan teknologi , mencoba mengatasi juga dengan ilmu alamiah dan teknologi yang baru.

1.      Sandang

Ilmu Pengetahuan Alam dan teknologi telah banyak sumbangannya dalam bidang sandang; andaikata tidak, maka barang???? kita masih hidup dalam zaman purba di mana manusia dalam zaman purba masih menggunakan kulit kayu atau daun-daun sebagai penutup tubuh kita. Baik pada abad yang lalu maupun masa kini ilmu pengetahuan alam dan teknologi telah menolong manusia dalam pengadaan sandang berupa mesin-mesin tekstil. Dengan teknologi itu orang tidak perlu menunggu terlalu lama hasil serta tanaman kapas. Dengan serat-serat sintetis itu orang dapat membuat serat secara besar-besaran dalam waku yang singkat.

Dapak negatif dari segala penemuan Ilmu Pengetahuan Alam dan teknologi ini sehubangan dengan polimersintetis yaitu bahwa bahan-bahan berupa polimersintetis itu yang dalam kata sehari-hari disebut “plastik” menimbulkan keuntungan dan kerugian. Keuntungannya sudah jelas kita dapat memproduksi serat tekstil untuk sandang, bahkan hampir semua kebutuhan sehari-hari yang berupa alat rumah tangga tidak luput dari penggunaan plastik sebagai bahan dasarnya. Yang menjadi masalah sekarang ialah bahwa sampah-sampah plastik itu tidak dapat dihancurkan oleh bakteri-bakteri pembusuk. Untuk menjawab tantangan ini kiranya perlu diciptakan cabang Ilmu Pengetahuan Alam dan teknologi yang lebih maju lagi misalnya dengan menciptkan jenis polimer yang dapat dihancurkan oleh bakteri pembusuk dengan jalan mencampur polimer itu dengan suatu bahan lain yang menjadi makanan bakteri pengurai. Cara lain ialah memusnahkan sampah plastik itu dengan membakarnya atau mengolahnya kembali menjadi bahan plastik lagi.

2.      Papan

Dikemukan bahwa burung camar semua pandai membuat sarang yang begitu indah, namun setelah berabad-abad alamnya ternyata tidak terlihat adanya kemajuan sedikit pun. Burung itu membuat sarangnya secara naluri. Berbeda dengan manusia yang oleh Tuhan diberi karunia keunggulan berupa akal dan budi. Dengan akal inilah manusia dapat menyempurnakan rumah tinggalnya dari gua-gua alami ke pohon-pohon, kemudian berkembang lagi menjadi rumah diatas tiang-tiang penyangga, dan lebih maju lagi pada masa kini kita telah mampu membuat rumah tembok dengan penuh kenyamanan. Untuk mencapai puncaknya orang tidak perlu meniti tangga langkah demi langkah, tetapi cukup tekan tombol dan beberapa detik kemudian sampai ke lantai yang ke 60 dan seterusnya. Uraian diatas menunjukkan dampak positif Ilmu Pengetahuan Alam dan teknologi dalam bidang papan. Sebagai contoh dengan alat-alat modern, sekarang orang begitu mudah membabat hutan untuk bangunan atau perabot lainnya. Pohon-pohon yang relatif mudah yang sehausnya tidak boleh dibabat, sehingga menimbulkan akibat berantai, mulai dari erosi, pendangkalan sungai, kematian sumber air, kemerosotan kesuburan tanah, banjir dan selanjutnya rantai itu sampai pada kesengsaraan manusia itu sendiri yang sebenarnya tidak ikut secara langsung menikmati hasil hutan itu.

3.   Pangan

Dampak positif ilmu Pengetahuan Alam dan teknologi dibidang pangan telah jelas dikemukakan di muka, misalnya saja dalam memperoleh bibit unggul yang banyak produksinya dalam waktu yang relatif singkat melalui nuklir. Sumbangan Ilmu Pengetahuan Alam di bidang pangan pun telah banyak dimanfaatkan orang misalnya dengan cara pemupukan yang tepat dan penggunaan bakteri yang sanggup menunjang akar-akar tanaman mengambil zat hara dengan lebih baik sehingga produksi bertambah banyak.

Dampak negatif Ilmu Pengetahuan Alam dan teknologi juga ada, misalnya pemakaian racun pemberantas hama tanaman (pestisida) ternyata tidak saja dapat memberantas hama, tetapi juga membunuh hewan ternak, meracuni hasil panen, meracuni manusia itu sendiri. Karena itu kesadaran, kesadaran dan tanggung jawab manusia itu sendiri juga perlu ikut di tingkatkan untuk kepentingan bersama dan generasi yang akan datang.

c.       Dalam Kebutuhan Industri

Dalam industri itu terdapat tiga komponen, yaitu masukan (input), proses dan hasil-hasil (output). Dari segi masukan, industri mempunyai dampak negatif misalnya, suatu industri pembuataan kayu lapis membutuhkan bahan baku berupa kayu gelondongan sebesar satu ton setiap hari, maka si pengusaha selalu berpikir akan adanya persediaan kayu sebanyak itu setiap hari agar perusahaannya memperoleh keuntungan.

Pada saaat proses, terjadi kebisingan-kebisingan di dalam penggergajian maupun pemotongan-pemotongan kayu, yang sering terjadi adalah bahwa pihak perusahaan lupa akan pengaruh buruk dari kebisingan itu terhadap para pekerja dalam pabrik maupun manusia disekitarnya. Dari komponen hasil, dmapak Ilmu Alamiah dan teknologi pada umumnya adalah positif, meskipun kadang-kadang tampak dampak sosial yang negatif juga. Karena itu kita mengharapkan pembuangan limbah industri yang tampaknya makin meningkat pada masa pembangunan saat ini tidak akan membawa pengaruh negatif.

Terhadap Sumber Daya Alam

a.      Minyak Bumi

Kita juga mengetahui bahwa minyak bumi merupakan bahan galian yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable), artinya sekali pakai habis. Minyak bumi itu berasal dari fosil yang terbentuk secara alami dalam proses jutaan tahun lamanya yang jumlahnya juga terbatas. Dan pada suatu saat minyak akan habis. Maka demi kelestarian kehidupan di muka bumi , orang segera mencari gantinya. Berbagai alternatif pengganti minyak bumi itu akan diuraikan dibelakang. Pada bagian pertama perlu diketahui adalah dampak negatif, yaitu hasil pembakaran minyak bumi itu berupa gas-gas oksida, antara lain karbondioksida yang berguna untuk fotosintesis (pembentukan zat gula atau pati pada tanaman berhijau daun dengan bantuan matahari) dan gas karbo monoksida yang bersifat sangat beracun. Gas CO ini dapat meracuni sel-sel darah merah sehingga sel-sel itu tidak mampu berfungsi lagi sebagai pengangkut oksigen dalam jaringan tubuh. Namun yang sangat berbahaya adalah gas-gas yang mengandunng Pb (timah hitam) atau Hg (air raksa) yang semuanya ini merupakan campuran premium agar premium mudah terbakar (sebagai katalissator pembakar).

b.      Batubara

Dapak negatif dari penambangan batubara akan menimbulkan , adanya cacing tambang, marabahaya yang mungkin menimpa manusia-manusia penambang, karena gas oksida dalam tambang itu sangat terbatas yang banyak adalah gas-gas bumi yang menyesakkan napas yang mungkin mengandung CO, sulfur oksidan. Akhirnya gas-gas yang timbul dari hasil pembakaran batubara hampir serupa dengan hasil pembakaran minyak bumi. Minyak bumi dan batubara termasuk sumber daya alam yang tak dapat diperbaharui (unrenewable). Jenis mineral misalnya seng, besi, tembaga, dan sebagainya merupkan sumber daya alam yang juga tidak dapat diperbaharui.

c.        Air

Air walaupun merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui artinya dipakai dapat dibersihkan kembali, tapi pembersihan itu tidak selalu dapat sempurna, sehingga lama kelamaan air bersih yang kita perlukan makin hari makin menurun kuantitas dan kualitasnya.

d.      Hutan, Hewan dan Ternak

Hutan dan hewan atau ternak merupakan sumber daya alam yang dapat dipengaruhi, tetapi teknologi modern dapat mengakibatkan sumber daya alam tersebut menjadi tidak berdaya atau tidak dapat diperbaharui. Walaupun sumber daya alam itu dapat diperbaharui tetapi ada batas toleransinya. Bila batas ini dilampau maka tidak lagi dapat diperbaharui. Pemungutan ikan di laut dengan pukat harimau misanya akan menjaring ikan yang besar sampai ke anak cucuknya sehingga generasi mudanya tak dapat menggantikan generasi tua.

e.       Tanah

Tanah pertanian sebagai sumber daya sebenarnya dapat diperbaharui artinya tanah itu dapat dipergunakan berulang-ulang bila dipelihara dengan baik. Apabila tanah itu dibiarkan dalam keadaan kosang lalu terkena erosi terus menerus, maka bagian tanah yang sumber (berhumas) hilang dan tinggallah padas atau batu yang tidak lagi dapat menjadi lahan yang dapat ditanami.

            Sumber Daya Zat Radioaktif

Zat radioaktif memang zat yang sangat berbahaya. Sejak ditemukannya oleh Madame Curie telah nampak dampaknya yaitu orang-orang yang bekerja di laboratoriumnya, bahkan terjadi kebocoran tidak dapat dihindarkan, tetapi kebocoran itu tidak tampak seperti kebocoran minyak bumi atau batubara. Bahayanya amat besar, meskipun telah memperhitungkan dengan sangat teliti, tetapi bencana alam sering di luar perhitungan manusia, misalnya kekuatan badai, banjir, gempa bumi dan sebagainya. Semua itu taruhannya adalah keselamatan jiwa manusia, tidak hanya pekerjaannya, tetapi masyarakat sekitarnya, misalnya kebocoran reaktor atom di Chernobile (Rusia) yang beberapa tahun lalu. Berdasarkan Undang-undang Republik Indonesia Nomor 4 tahun 1982 tentang ketentuan Pokok Pengelolaan Lingkungan Hidup Sumber Daya, sebagai berikut; Sumber daya adalah unsur lingkungan hidup yang terdiri atas sumber daya manusia, sumber daya alam hayati, sumber daya alam non hayati dan sumber buatan. Pada dasarnya sumber daya alam dapat dibagi menjadi:

a.       Sumber daya manusia, dimana tercakup kuantitas, kualitas pengetahuan dan keterampilan dan kebudayaan juga sarana dan lembaga swadaya masyarakat.

b.      Sumber daya fisik ( sumber daya alam dan buatan) dapat dibedakan :

- Sumber alam hayati, yang terdiri dari flora dan fauna.

- Sumber alam non hayati, meliputi tanah, air , udara, mineral (minyak bumi, batu bara, gas alam dan sebagainya ).

- Sumber daya strategis (semua mineral essensial) untuk usaha Hankam, iklim, energi matahari.

Kedua sumber daya alam tersebut seringkali merupakan tulang punggung pembangunan suatu negara, sehingga pengelolaannya harus tepat agar dapat meningkatkan pembagunan suatu negara, taraf hidup dan kemakmuran bangsa di negara tersebut. Artinya pemanfaat sumber daya alam untuk suatu produksi tidak dapat berdiri sendiri tetapi harus memperhatikan kepentingan pemungkiman, lingkungan perlindungan dan industri. Dengan demikian ada keseimbangan penggunaan antara lingkungan yang satu dengan yang lain sehingga dapat dimanfaatkan secara terus-menerus.

1.      Kesimpulan

IPA berkembang dengan sangat pesatnya sejalan dengan sifat manusia yang mempunyai rasa ingin tahu atau curiousity yang juga selalu berkembang (dinamis). Dengan sifat ini, dalam benak manusia selalu bertanya karena keingintahuannya: apa sesungguhnya (what), bagaimana sesuatu terjadi (how), dan mengapa demikian (why).

Adanya kemampuan berpikir pada manusia tersebut yang menyebabkan terus berkembangnya rasa ingin tahu tentang segala yang ada di alam semesta. Pengetahuan yang diperoleh dari alam semesta ini selanjutnya merupakan dasar perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA).

Ilmu ini terus berkembang, bertambah luas dan mendalam sesuai dengan hasil-hasil penemuan dan penyelidikan baru, menyebabkan timbulnya cabang-cabang ilmu yang dikenal sebagai: Fisika, Kimia, Biologi, dan Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa (IPBA).

Ilmu pengetahuan diperoleh melalui prosedur yang telah ditentukan, yaitu melalui cara yang disebut metode ilmiah. Adapun langkah-langkah operasional metode ilmiah –secara singkat– adalah sebagai berikut:

a.       Perumusan Masalah

b.      Penyusunan Hipotesis

c.       Pengujian Hipotesis/Penelitian

d.      Penarikan Kesimpulan

Tidak semua pengetahuan dapat disebut ilmu, sebab suatu pengetahuan dapat disebut ilmu atau ilmiah jika memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a.       Logis atau masuk akal

b.      Objektif

c.       Metodik

d.      Sistematis

e.       Berlaku umum atau universal

f.       Kumulatif